Unter speziellen Voraussetzungen kann Nebel faszinierende optische Erscheinungen hervorbringen, die wir im heutigen Thema des Tages kurz beschreiben. Und jeder Nebel löst sich früher oder später wieder auf. Welche Prozesse bei der Nebelauflösung eine Rolle spielen, wird ebenfalls im heutigen und damit letzten Teil dieser Themenreihe erläutert.
Nebelbogen
Während der Regenbogen, der im von der Sonne angestrahlten Regenvorhang erstrahlt, jedem allseits bekannt ist, ist der sogenannte Nebelbogen quasi der unscheinbare Bruder. Anders als der bunte Regenbogen erscheint das Band des Nebelbogens weiß und ist etwa doppelt so breit wie jenes des Regenbogens (Abbildung 1). Dies liegt an dem im Vergleich zu Regentropfen wesentlich kleineren Durchmesser der winzigen Nebeltröpfchen. Bei einer Tröpfchengröße unterhalb von 50 Mikrometern überlagern sich die Regenbogenwinkel der einzelnen Spektralfarben derart, dass sie zusammen weißes Licht ergeben. Ausführlichere Informationen zum Nebelbogen können im Thema des Tages vom 10. November 2024 nachgelesen werden.
Brockengespenst und Glorie
Das Brockengespenst ist eine weitere interessante optische Erscheinung. Sie wurde erstmals von Johann Esaias Silberschlag im Jahre 1780 auf dem Brocken beobachtet und beschrieben. Befindet sich die tiefstehende Sonne hinter dem Betrachter und strahlt eine vor ihm befindliche Nebelbank an, kann auf ihr der stark vergrößerte Schatten des Betrachters zu sehen sein. Da die Wolken-/Nebelwand keine glatte Oberfläche aufweist und in Bewegung ist, ist der Schatten verschwommen und in Bewegung; er wirkt daher durchaus gespenstisch. Johann Wolfgang von Goethe wurde ebenfalls bei einem seiner drei Besteigungen des Brockens (auch „Blocksberg“ genannt, auf dem sich im „Faust“ der Hexentanzplatz in der Walpurgisnacht befindet) von seinem eigenen Brockengespenst erschreckt. Der Name soll auch auf Goethe zurückgehen. Mit seinen vielen Nebeltagen ist der Brocken zwar prädestiniert für die Sichtung derartiger Nebelgespenster, die meisten Beobachtungen in Deutschland stammen aber aus den Alpen. Daher gibt es verschiedene Namen für diese optische Erscheinung. Häufig beobachtet man es auf dem Sudelfeldpass (Gebirgspass in den Bayerischen Alpen in 1.123 m über NN) und spricht dort vom sogenannten „Sudelfeldmonster“. Ein eindrucksvolles Exemplar ist in Abbildung 2 zu sehen, wobei in diesem Fall der Schatten nicht auf Nebeltropfen, sondern auf Eiskristallen erscheint.
Häufig ist beim Schatten des Brockengespenstes der Kopf von farbigen Ringen umgeben. Hierbei handelt es sich um eine Glorie (Abbildung 3). Sie entsteht durch Rückstreuung von Licht an feinverteilten, kugelförmigen Nebeltropfen. Dabei umgibt eine runde, helle Fläche den Schatten des Beobachters. Dessen Kopf befindet sich in der Mitte der hellen Fläche im Sonnengegenpunkt. Dadurch ergibt sich ein Eindruck, der einem Heiligenschein ähnelt. Die helle Fläche ist durch einen farbigen Lichtkranz von der Umgebung abgesetzt. Auch vom Flugzeug aus kann man mit etwas Glück eine Glorie beobachten, wenn das Flugzeug eine tiefliegende Wolkenschicht durchbricht. Dabei wirft das Flugzeug einen Schatten auf die Wolkendecke, welcher von einer bunten Glorie umgeben sein kann.
Nebelauflösung
Widmen wir uns zum Abschluss noch einem ganz anderen Thema, nämlich der Nebelauflösung. Hierbei spielen die gleichen physikalischen Phänomene wie bei dessen Bildung eine Rolle. Erwärmt sich die Luft über den Taupunkt (Temperatur, bei der die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist, d.h. 100% relative Luftfeuchte), löst sich der Nebel wieder auf. Dies kann zum einen durch Sonneneinstrahlung geschehen. Die Erwärmung der Nebelluft erfolgt sehr langsam, da ein Großteil des Sonnenlichts an der Nebeloberseite reflektiert wird. Der Restanteil der solaren Strahlung wird zum einem in der Nebelschicht absorbiert, sodass Nebeltropfen verdunsten. Zum anderen kann ein Teil der Strahlung den Nebel bis zum Erdboden durchdringen und diesen erwärmen. Mithilfe des turbulenten, vertikalen Wärmetransportes erwärmt sich so auch die darüberliegende Luft. Der Nebel löst sich in diesem Fall von unten her auf und geht zunächst in Hochnebel über. Im Frühling und Herbst verzieht sich der Nebel am Vormittag meist noch vollständig. Im Winter ist die Einstrahlung aber oft zu gering für eine effektive Nebelauflösung, sodass es besonders in Talregionen auch ganztags neblig-trüb bleiben kann.
Auch durch Advektion kann sich Nebel auflösen. Wird dieser aus seinem Entstehungsgebiet in Gegenden mit einer höheren Untergrundtemperatur verfrachtet, wird die ursprünglich gesättigte Luft erwärmt und die Nebeltröpfchen können wieder verdunsten. Dabei handelt es sich um den umgekehrten Vorgang, der zur Bildung des Advektionsnebels geführt hat (siehe Teil 2 dieser Reihe).
Zudem kann einsetzender Föhn entlang der Alpen eine bestehende Nebelschicht aufbrechen. Bewegen sich Luftströmungen hangabwärts, erwärmen sie sich und der Nebel löst sich auf. Man spricht herbei von Nebelauflösung durch adiabatische Erwärmung.
Neben der Nebelauflösung durch Erwärmung kann auch die Mischung von Nebelluft mit ungesättigter Luft die Sichtweite rasch erhöhen. Dieser Vorgang kann durch Heranführung einer trockeneren Luftmasse ausgelöst werden. In dieser liegt die relative Luftfeuchte deutlich niedriger als in der ursprünglich gesättigten Luftmasse. Die so vermischte Luft lässt die kondensierten Nebeltröpfchen wieder verdunsten. Hierbei handelt es sich um den umgekehrten Fall, der zur Bildung von Mischungsnebel geführt hat (siehe Teil 3 dieser Reihe).